化学自习室移动版

一、三者之间的互变规律

　　以上转化的实验、实验现象、离子方程式及图象如下。

　　1．Al³⁺与弱碱反应

　　在可溶性铝盐溶液中逐滴滴入氨水至过量，反应生成白色沉淀，见图1。其离子方程式为：

　　2．Al³⁺与强碱反应

　　（1）在可溶性铝盐溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，反应过程中先生成白色沉淀，随后沉淀完全溶解，见图2。其离子方程式为：

　　A→B：Al³⁺＋3OH^-==Al(OH)₃↓

　　（2）向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀，见图3。其离子方程式为：

　　（3）向含有盐酸的AlCl₃溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，反应一段时间后逐渐产生

　　白色沉淀，随后沉淀完全溶解，见图4。其离子方程式为：

　　A→B：H⁺＋OH^-==H₂O

　　B→C：Al³⁺＋3OH^-==Al(OH)₃↓

　　向偏铝酸钠溶液中逐渐通入二氧化碳至过量，反应生成白色沉淀，见图5。其离子方程式为：

　　（1）向偏铝酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸至过量，反应过程中先生成白色沉淀，随后沉淀溶解，见图6。其离子方程式为：

　　（2）向稀盐酸中逐滴滴入偏铝酸钠溶液至过量，反应一段时间后就逐渐生成了白色沉淀，见图

　　7。其离子方程式为：

　　（3）向含有NaOH的NaAlO₂溶液中逐滴滴入盐酸至过量，反应一段时间后就逐渐产生白色沉淀，随后沉淀溶解，见图8。其离子方程式为：

　　A→B：H⁺＋OH^-==H₂O

　　C→D：Al(OH)₃＋3H⁺==Al³⁺+3H₂O

　　从以上分析可得出下列结论：

　　①Al(OH)₃既不溶于弱酸（如碳酸），也不溶于弱碱（如氨水），但可溶于强酸强碱，因此，它是一种两性氢氧化物。（由AlCl₃溶液制Al(OH)₃，用NH₃·H₂O比用NaOH好，将NaAlO₂溶液转化为Al(OH)₃，通CO₂比用盐酸好。）

　　②Al³⁺只存在于强酸性溶液中，在弱碱性溶液中只转化成Al(OH)₃沉淀，在强碱性溶液中，Al³⁺可转化为偏铝酸盐。

　　二、互变规律的应用

　　例题将50 mL a mol/L的NaOH溶液滴加到50mL b mol/L的AlCl₃溶液中，试推导a与b的关系，并计算能得到Al(OH)₃的物质的量。

　　解析由于NaOH和AlCl₃的浓度是不定值，它们的反应可出现四种情况：（1）两者恰好完全反应；（2）AlCl₃过量；（3）NaOH过量且生成的Al(OH)₃完全溶解；（4）NaOH过量，生成的Al(OH)₃部分溶解。

　　（1）NaOH和AlCl₃恰好完全反应。

　　n(OH^-)∶n(Al³⁺)=3

　　即0.05a＝3×0.05b a＝3b

　　（2）AlCl₃过量，以NaOH的量为标准计算Al(OH)₃的量。

　　n(OH^-)∶n(Al³⁺)＜3

　　即0.05a＜3×0.05b a＜3b

　　（3）当NaOH过量，生成的Al(OH)₃完全溶解时，n(OH^-)∶n(Al³⁺)≥4

　　即0.05a≥4×0.05b a≥4b

　　n[Al(OH)₃]=0

　　（4）当NaOH过量，生成的Al(OH)₃部分溶解时，Al³⁺以Al(OH)₃

　　3＜n(OH^-)∶n(Al³⁺)＜4

　　3×0.05b＜0.05a＜4×0.05b

　　3b＜a＜4b

　　x＝（0.2b-0.05a）mol